DE102017009452A1 - Internal combustion engine for a motor vehicle and motor vehicle with such an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem ersten Brennraum (14), mit wenigstens einem zweiten Brennraum (16), mit wenigstens einem von Abgas aus dem ersten Brennraum (14) durchströmbaren ersten Abgasleitungselement (44), mit wenigstens einem von Abgas aus dem zweiten Brennraum (16) durchströmbaren zweiten Abgasleitungselement (46), mit wenigstens einem Abgasturbolader (24), welcher eine Turbine (34) mit einem Turbinengehäuse (36), das eine erste Flut (38), in die das erste Abgasleitungselement (44) mündet, eine zweite Flut (40), in die das zweite Abgasleitungselement (46) mündet und wenigstens eine von Abgas aus den Brennräumen (14, 16) durchströmbare dritte Flut (42) aufweist, und ein drehbar in dem Turbinengehäuse (36) aufgenommenes Turbinenrad (50) umfasst, mit einer Umgehungseinrichtung (58), welche wenigstens eine von Abgas aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) durchströmbare Umgehungsleitung (60) aufweist, über welche das Turbinenrad (50) von zumindest einem Teil des Abgases aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) zu umgehen ist, mit einer Ventileinrichtung (64), welche ein erstes Ventilelement (66), mittels welchem eine Menge des die Umgehungsleitung (60) durchströmenden und das Turbinenrad (50) umgehenden Abgases aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) einstellbar ist, und ein zweites Ventilelement (68) umfasst, und mit einem dritten Abgasleitungselement (48), welches in die dritte Flut (42) mündet.The invention relates to an internal combustion engine (10) for a motor vehicle, having at least one first combustion chamber (14), with at least one second combustion chamber (16), with at least one first exhaust gas conduit element (44) through which exhaust gas can flow from the first combustion chamber (14) at least one second exhaust pipe element (46) through which exhaust gas can flow from the second combustion chamber (16), with at least one exhaust gas turbocharger (24) having a turbine (34) with a turbine housing (36) which has a first flow (38) into which first exhaust conduit member (44) opens, a second flood (40) into which the second exhaust conduit member (46) opens and at least one of exhaust from the combustion chambers (14, 16) through which third flood (42), and a rotatable in the turbine housing (36) received turbine wheel (50), with a bypass device (58) which at least one of exhaust gas from the first and second exhaust pipe element (44, 46) through-flowable bypass line (60) over which the turbine wheel (50) is to bypass at least a portion of the exhaust gas from the first and second exhaust conduit members (44, 46), having valve means (64) including a first valve member (66) an amount of exhaust gas flowing through the bypass line (60) and bypassing the turbine wheel (50) is adjustable from the first and second exhaust conduit members (44, 46) and includes a second valve member (68) and a third exhaust conduit member (48) into the third flood (42) opens.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to an internal combustion engine for a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with such an internal combustion engine.

Eine solche Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug ist beispielsweise bereits DE 10 2004 055 571 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen ersten Brennraum, wenigstens einen zweiten Brennraum und wenigstens einen von Abgas aus dem ersten Brennraum durchströmbares erstes Abgasleitungselement auf. Außerdem weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens ein zweites Abgasleitungselement auf, welches von Abgas aus dem zweiten Brennraum durchströmbar ist. Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen Abgasturbolader, welcher eine Turbine mit einem Turbinengehäuse umfasst. Das Turbinengehäuse weist eine erste Flut, eine zweite Flut und eine dritte Flut auf, wobei das erste Abgasleitungselement in die erste Flut und das zweite Abgasleitungselement in die zweite Flut mündet. Die dritte Flut ist von Abgas aus den Brennräumen durchströmbar. Außerdem umfasst die Turbine ein drehbar in dem Turbinengehäuse aufgenommenes und von dem Abgas antreibbares Turbinenrad. Des Weiteren ist eine Umgehungseinrichtung vorgesehen, welche wenigstens eine von Abgas aus dem ersten und dem zweiten Abgasleitungselement durchströmbare Umgehungsleitung aufweist, über welche das Turbinenrad von zumindest einem Teil des Abgases aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement zu umgehen ist. Dies bedeutet, dass das die Umgehungsleitung durchströmende Abgas das Turbinenrad umgeht und somit das Turbinenrad nicht antreibt.Such an internal combustion engine for a motor vehicle is for example already DE 10 2004 055 571 A1 to be known as known. The internal combustion engine has at least one first combustion chamber, at least one second combustion chamber and at least one first exhaust gas conduit element through which exhaust gas can flow from the first combustion chamber. In addition, the internal combustion engine has at least one second exhaust pipe element, which can be flowed through by exhaust gas from the second combustion chamber. Furthermore, the internal combustion engine comprises at least one exhaust gas turbocharger which comprises a turbine with a turbine housing. The turbine housing has a first flow, a second flow and a third flow, wherein the first exhaust pipe element opens into the first flow and the second exhaust pipe element into the second flow. The third flood can be traversed by exhaust gas from the combustion chambers. In addition, the turbine comprises a rotatably received in the turbine housing and driven by the exhaust turbine wheel. Furthermore, a bypass device is provided, which has at least one bypass line through which exhaust gas can flow from the first and the second exhaust-gas conduit elements, by means of which the turbine wheel can be bypassed by at least part of the exhaust gas from the first and second exhaust-gas conduit elements. This means that the exhaust gas flowing through the bypass line bypasses the turbine wheel and thus does not drive the turbine wheel.

Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine eine Ventileinrichtung, welche ein erstes Ventilelement aufweist. Mittels des ersten Ventilelements ist eine Menge des die Umgehungsleitung durchströmenden und das Turbinenrad umgehenden Abgases einstellbar. Die Ventileinrichtung weist darüber hinaus ein zweites Ventilelement auf. Des Weiteren umfasst die Verbrennungskraftmaschine ein drittes Abgasleitungselement, welches in die dritte Flut mündet.In this case, the internal combustion engine comprises a valve device which has a first valve element. By means of the first valve element, a quantity of the exhaust gas flowing through the bypass line and bypassing the turbine wheel is adjustable. The valve device also has a second valve element. Furthermore, the internal combustion engine comprises a third exhaust pipe element, which opens into the third tide.

Des Weiteren offenbart die DE 10 2008 020 405 A1 einen Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Aus der DE 10 2013 002 894 A1 ist eine Turbine für einen Abgasturbolader bekannt. Außerdem offenbart die DE 101 52 803 A1 eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader.Furthermore, the DE 10 2008 020 405 A1 an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine of a motor vehicle. From the DE 10 2013 002 894 A1 a turbine for an exhaust gas turbocharger is known. In addition, the disclosed DE 101 52 803 A1 an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine und ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb realisierbar ist.Object of the present invention is to develop an internal combustion engine and a motor vehicle of the type mentioned in such a way that a particularly advantageous operation can be realized.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an internal combustion engine having the features of patent claim 1 and by a motor vehicle having the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um eine Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das zweite Ventilelement fluidisch mit dem ersten Abgasleitungselement und fluidisch mit dem zweiten Abgasleitungselement verbunden ist und wenigstens eine Hauptflutenverbindung aufweist, über welche das erste Abgasleitungselement und das zweite Abgasleitungselement in dem zweiten Ventilelement fluidisch miteinander verbindbar sind. Des Weiteren ist das zweite Ventilelement zwischen einem ersten Zustand, einem zweiten Zustand, einem dritten Zustand und einem vierten Zustand umschaltbar. In dem ersten Zustand ist das dritte Abgasleitungselement über das zweite Ventilelement mit dem ersten Abgasleitungselement und dem zweiten Abgasleitungselement fluidisch verbunden, wodurch Abgas aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement über das zweite Ventilelement in das dritte Abgasleitungselement strömen kann, sodass in dem ersten Zustand das dritte Abgasleitungselement über das Ventilelement mit Abgas aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement versorgbar ist. Außerdem ist die Hauptflutenverbindung in dem ersten Zustand geschlossen, sodass das erste Abgasleitungselement und das zweite Abgasleitungselement zumindest innerhalb des zweiten Ventilelements voneinander getrennt sind.In order to develop an internal combustion engine specified in the preamble of claim 1 species such that a particularly advantageous operation can be realized, it is inventively provided that the second valve element is fluidly connected to the first exhaust pipe element and fluidly connected to the second exhaust pipe element and at least one Hauptflutenverbindung, via which the first exhaust-gas conduit element and the second exhaust-gas conduit element can be fluidically connected to one another in the second valve element. Furthermore, the second valve element is switchable between a first state, a second state, a third state and a fourth state. In the first state, the third exhaust conduit member is fluidly connected to the first exhaust conduit member and the second exhaust conduit member via the second valve member, whereby exhaust gas from the first and second exhaust conduit members can flow into the third exhaust conduit member via the second valve member, such that in the first condition, the third exhaust conduit member can be supplied via the valve element with exhaust gas from the first and second exhaust pipe element. In addition, the main flow connection is closed in the first state, so that the first exhaust pipe member and the second exhaust pipe member are separated from each other at least within the second valve member.

Die erste Flut und die zweite Flut werden auch als Hauptfluten bezeichnet, wobei beispielsweise die dritte Flut als Nebenflut bezeichnet wird. Da in dem ersten Zustand die Hauptflutenverbindung geschlossen ist, unterbleibt in dem ersten Zustand eine Flutenverbindung der Hauptfluten, da das erste Abgasleitungselement und das zweite Abgasleitungselement und somit die Hauptfluten zumindest in dem zweiten Ventilelement voneinander getrennt sind. Hierdurch kann beispielsweise eine Stoßaufladung der Verbrennungskraftmaschine bewirkt werden. Des Weiteren kann zumindest ein erster Teil des das erste Abgasleitungselement beziehungsweise die erste Flut durchströmenden Abgases aus dem ersten Abgasleitungselement ausströmen und über das zweite Ventilelement in das dritte Abgasleitungselement und somit in die dritte Flut (Nebenflut) einströmen, sodass zumindest der erste Teil des Abgases aus dem ersten Abgasleitungselement beziehungsweise aus der ersten Flut, welche auch als erste Hauptflut bezeichnet wird, abgezweigt und der Nebenflut zugeführt wird. Des Weiteren kann zumindest ein zweiter Teil des das zweite Abgasleitungselement beziehungsweise die zweite Flut durchströmenden Abgases aus dem zweiten Abgasleitungselement ausströmen und über das zweite Ventilelement in das dritte Abgasleitungselement und somit in die dritte Flut (Nebenflut) einströmen, sodass zumindest der zweite Teil des Abgases aus dem zweiten Abgasleitungselement beziehungsweise aus der zweiten Flut, welche auch als zweite Hauptflut bezeichnet wird, abgezweigt und der Nebenflut zugeführt wird. Dabei ist jedoch eine Flutentrennung der Hauptfluten vorgesehen, da die Hauptflutenverbindung mittels des zweiten Ventilelements geschlossen und somit fluidisch versperrt ist.The first flood and the second flood are also referred to as major floods, for example, the third flood is referred to as a tributary. In the first state, since the main flow connection is closed, in the first state, flood communication of the main flows does not occur because the first exhaust pipe member and the second exhaust pipe member and thus the main flows are separated from each other at least in the second valve member. As a result, for example, a shock charging of the internal combustion engine can be effected. Furthermore, at least a first part of the exhaust gas flowing through the first exhaust gas conduit element or the first flow can flow out of the first exhaust gas conduit element and into the third via the second valve element Exhaust pipe element and thus in the third tide (tributary) to flow, so that at least the first part of the exhaust gas from the first exhaust pipe element or from the first flood, which is also referred to as the first main flood, diverted and fed to the secondary tide. Furthermore, at least a second part of the exhaust gas flowing through the second exhaust pipe element or the second flow can flow out of the second exhaust pipe element and flow into the third exhaust pipe element and thus into the third flow (secondary flow) via the second valve element, so that at least the second part of the exhaust gas flows out the second exhaust pipe element or from the second tide, which is also referred to as the second main tide, branched off and supplied to the secondary tide. In this case, however, a flood separation of the main floods is provided because the Hauptflutenverbindung is closed by means of the second valve element and thus fluidly blocked.

In dem zweiten Zustand ist die Hauptflutenverbindung geschlossen, wodurch beispielsweise die zuvor genannte Stoßaufladung eingestellt werden kann beziehungsweise eingestellt ist. Außerdem ist in dem zweiten Zustand das dritte Abgasleitungselement und somit die Nebenflut mittels des zweiten Ventilelements von dem ersten Abgasleitungselement und von dem zweiten Abgasleitungselement und somit von den Hauptfluten getrennt. Wie zuvor beschrieben wird beispielsweise in dem ersten Zustand die Nebenflut mit Abgas aus den Hauptfluten versorgt, wobei beispielsweise die Hauptfluten und die Nebenflut von Abgas durchströmt werden. In dem zweiten Betriebszustand jedoch unterbleibt eine Versorgung der Nebenflut, insbesondere mit Abgas aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement beziehungsweise mit Abgas aus den Hauptfluten, sodass beispielsweise in dem zweiten Zustand die Nebenflut deaktiviert beziehungsweise abgeschaltet ist. In dem ersten Zustand jedoch ist die Nebenflut zugeschaltet beziehungsweise aktiviert.In the second state, the main flooding connection is closed, whereby, for example, the aforementioned surge charging can be set or set. In addition, in the second state, the third exhaust pipe member, and thus the subsidiary flow, is separated from the first exhaust pipe member and the second exhaust pipe member and thus from the main flooding by means of the second valve member. As described above, for example, in the first state, the secondary flow is supplied with exhaust gas from the main flows, for example through which exhaust gas flows through the main flows and the secondary flow. In the second operating state, however, there is no supply of the secondary flow, in particular with exhaust gas from the first and second exhaust pipe elements or with exhaust gas from the main flows, so that, for example, the secondary flow is deactivated or switched off in the second state. In the first state, however, the secondary flood is switched on or activated.

In dem dritten Zustand ist das dritte Abgasleitungselement mittels des zweiten Ventilelements von dem ersten Abgasleitungselement und von dem zweiten Abgasleitungselement getrennt, sodass in dem dritten Betriebszustand die Nebenflut (dritte Flut) deaktiviert beziehungsweise abgeschaltet ist. Wie auch in dem zweiten Zustand wird auch in dem dritten Zustand kein Abgas aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement abgezweigt und der dritten Flut beziehungsweise dem dritten Abgasleitungselement zugeführt. In dem dritten Zustand jedoch ist die Hauptflutenverbindung freigegebenen, sodass das erste Abgasleitungselement und das zweite Abgasleitungselement über das zweite Ventilelement, insbesondere in dem zweiten Ventilelement, fluidisch miteinander verbunden sind. Dadurch sind die Hauptfluten in dem dritten Zustand fluidisch miteinander verbunden, sodass in dem dritten Zustand eine Flutenverbindung der Hauptfluten vorgesehen ist. Hierdurch kann beispielsweise eine Stauaufladung der Verbrennungskraftmaschine realisiert werden, insbesondere während die dritte Flut abgeschaltet ist.In the third state, the third exhaust pipe element is separated from the first exhaust pipe element and from the second exhaust pipe element by means of the second valve element, so that in the third operating state the secondary flow (third flow) is deactivated or switched off. As in the second state, even in the third state, no exhaust gas is diverted from the first and second exhaust pipe members and supplied to the third and third exhaust pipe members, respectively. In the third state, however, the main flow connection is released, so that the first exhaust pipe element and the second exhaust pipe element via the second valve element, in particular in the second valve element, are fluidly interconnected. As a result, the main flows in the third state are fluidly connected to each other, so that in the third state, a flood connection of the main floods is provided. As a result, for example, a backup charging of the internal combustion engine can be realized, in particular while the third flood is switched off.

In dem vierten Zustand ist das dritte Abgasleitungselement über das zweite Ventilelement mit dem ersten Abgasleitungselement und mit dem zweiten Abgasleitungselement fluidisch verbunden und dadurch mit Abgas aus dem ersten Abgasleitungselement und aus dem zweiten Abgasleitungselement versorgbar. Somit ist in dem vierten Zustand die Nebenflut zugeschaltet, da der Nebenflut Abgas aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement beziehungsweise aus den Hauptfluten zugeführt wird. Außerdem ist in dem vierten Zustand die Hauptflutenverbindung freigegeben, sodass das erste und zweite Abgasleitungselement über das zweite Ventilelement, insbesondere in dem zweiten Ventilelement, fluidisch miteinander verbunden sind. Dies bedeutet, dass in dem vierten Zustand eine Flutenverbindung der Hauptfluten vorgesehen ist, wodurch beispielsweise die zuvor genannte Stauaufladung eingestellt werden kann beziehungsweise eingestellt ist, insbesondere während die dritte Flut zugeschaltet ist.In the fourth state, the third exhaust-gas element is fluidically connected via the second valve element to the first exhaust-gas element and to the second exhaust-gas element and can thereby be supplied with exhaust gas from the first exhaust-gas element and from the second exhaust-gas element. Thus, in the fourth state, the secondary flow is switched on, since the secondary flow exhaust gas is supplied from the first and second exhaust pipe element or from the main floods. In addition, in the fourth state, the main flow connection is released, so that the first and second exhaust pipe element via the second valve element, in particular in the second valve element, are fluidly interconnected. This means that in the fourth state, a flood connection of the main floods is provided, whereby, for example, the aforementioned accumulation charge can be set or is set, in particular while the third flood is switched on.

Der Erfindung liegt insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: zum Stand der Technik im Bereich von Verbrennungskraftmaschinen, welche auch als Verbrennungsmotoren bezeichnet werden, gehören mittlerweile Abgasturbolader, deren Turbinen mehrflutig und dabei in der Regel zweiflutig beaufschlagt werden. Der jeweilige Verbrennungsmotor weist dabei beispielsweise Brennräume auf, welche auch als Zylinder bezeichnet werden. Ein erster Teil der Zylinder fördert Abgase in eine erste Flut, wobei ein anderer Teil der Zylinder Abgas in eine andere Flut der jeweiligen Turbine fördert. Hierdurch kann eine Flutentrennung realisiert werden, wodurch pro Flut eine Verkleinerung von abgasführenden Volumina beziehungsweise Strömungsquerschnitten realisiert werden kann. In der Folge kann die zuvor genannte Stoßaufladung beziehungsweise ein Stoßauflade-Betrieb der Turbine realisiert werden. Zur Regelung eines solchen stoßaufgeladenen Abgasturboladers ist üblicherweise eine auch als Wastegate bezeichnete Umgehungseinrichtung vorgesehen. Hierdurch wird es möglich, das Abgas aus beiden Fluten gezielt am Turbinenrad vorbei zu leiten. Neben Vorteilen im instationären Motorbetrieb lässt sich durch den Einsatz einer mehrflutigen Turbine auch das Motormoment bei geringen Drehzahlen erhöhen, sodass auch bei geringen Drehzahlen hohe Drehmomente erzielbar sind, welche von dem Verbrennungsmotor bereitgestellt werden können. Diese Vorteile werden unter anderem durch die geringen Volumina beziehungsweise Strömungsquerschnitte pro Flut erzielt. Wird der Verbrennungsmotor bei hohen Motordrehzahlen betrieben, führen die kleinen Volumina beziehungsweise Strömungsquerschnitte jedoch zu dem Nachteil, dass der Druck vor der Turbine stark ansteigt. Dadurch verschlechtern sich der Ladungswechsel und folglich auch der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors. Um diesen Zielkonflikt zu lösen, kann ein zusätzliches Stellorgan insbesondere in Form eines Ventils eingesetzt werden, wobei dieses Stellorgan bei hohen Motordrehzahlen eine Verbindung der ansonsten voneinander getrennten Fluten bewirkt. Dem ausströmenden Abgas steht dadurch pro Flut ein größerer Strömungsquerschnitt zur Verfügung, wodurch sich der Druck vor der Turbine verringert.The invention is based, in particular, on the following knowledge: the state of the art in the field of internal combustion engines, which are also referred to as internal combustion engines, now includes exhaust gas turbochargers, the turbines of which are subjected to multiple flooding and, as a rule, double-flow. The respective internal combustion engine has, for example, combustion chambers, which are also referred to as cylinders. A first portion of the cylinders delivers exhaust gases into a first tide, with another portion of the cylinders delivering exhaust gas into another tide of the respective turbine. As a result, a flood separation can be realized, whereby a reduction of exhaust gas-carrying volumes or flow cross sections per flood can be realized. As a result, the aforementioned surge charging or impact charging operation of the turbine can be realized. To control such a shock-charged exhaust gas turbocharger usually also called a wastegate bypass device is provided. This makes it possible to selectively direct the exhaust gas from both floods past the turbine wheel. In addition to advantages in transient engine operation, the engine torque can be increased at low speeds by using a multi-flow turbine, so that even at low speeds high torques can be achieved, which can be provided by the engine. These advantages are achieved, inter alia, by the small volumes or flow cross sections per flood. If the engine is operated at high engine speeds, lead the small Volumes or flow cross-sections, however, to the disadvantage that the pressure in front of the turbine increases sharply. As a result, the charge change and consequently the efficiency of the internal combustion engine deteriorate. In order to solve this conflict of objectives, an additional actuator can be used in particular in the form of a valve, this actuator causes a connection of the otherwise separate floods at high engine speeds. The outflowing exhaust gas thus has a larger flow cross-section per flood, which reduces the pressure in front of the turbine.

Zur Realisierung der Flutenverbindung sind grundsätzlich zwei Lösungen möglich: Zusätzlich zu dem auch als Abblaseventil bezeichneten Ventil der Umgehungseinrichtung kann ein Stellorgan zur Flutenverbindung zum Einsatz kommen, sodass zwei Stellorgane und somit zwei Ventile und zwei Aktoren vorgesehen sind. Weiterhin ist es möglich, die Funktionen der Umgehung des Turbinenrads und der Flutenverbindung mit Hilfe genau eines Stellorgans zu realisieren, wodurch eine Kombinationslösung vorgesehen wird. Das Umgehen des Turbinenrads wird auch als Abblasen oder Abblasung bezeichnet. Um die Vorteile der Flutenverbindung zu nutzen, sind somit beispielsweise zwei Stellorgane vorgesehen. Nachteil der genannten Kombinationslösung ist jedoch, dass es nur begrenzt oder nicht möglich ist, die Funktionen der Abblasung der Flutenverbindung voneinander zu trennen. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen mit zwei Stellorganen, das heißt im Vergleich zu der genannten Kombinationslösung ist es bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine möglich, die beiden Hauptfluten kleiner, das heißt mit geringeren Strömungsquerschnitten oder Volumina auszuführen. Hierdurch kann ein auslegungstechnischer Freiheitsgrad geschaffen werden, durch welchen in bestimmten Motorbetriebsbereichen wie beispielsweise dem Instationärbetrieb und der Bereitstellung von hohen Drehmomenten bei geringen Motordrehzahlen Vorteile realisiert werden können. Dabei sind jedoch in Betriebsbereichen mit hohen Motordrehzahlen keine Nachteile zu erwarten. Bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine ist es somit möglich, durch die Ventilelemente die Funktionen der Flutenverbindung und der Abblasung zu trennen, sodass ein besonders vorteilhafter und bedarfsgerechter Betrieb realisierbar ist. Außerdem ist es möglich, zusätzlich zur Funktion der Flutenverbindung auch die Größe der Turbine, insbesondere deren Spreizung, zu beeinflussen. Insbesondere ist es im Vergleich zur Kombinationslösung bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine möglich, die Funktionen der Abblasung der Flutenverbindung unabhängig voneinander anzusteuern. Dadurch kann eine Funktionstrennung der Funktionen Abblasung und Flutenverbindung gewährleistet werden. In der Folge kann beispielsweise ein besonders effizienter und somit wirkungsgradgünstiger Betrieb realisiert werden, sodass beispielsweise der Energiebeziehungsweise Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden kann.In principle, two solutions are possible for realizing the flood connection: In addition to the valve of the bypass device, also referred to as a blow-off valve, an actuator for flood connection can be used, so that two actuators and thus two valves and two actuators are provided. Furthermore, it is possible to realize the functions of bypassing the turbine wheel and the flood connection by means of exactly one actuator, whereby a combination solution is provided. Bypassing of the turbine wheel is also referred to as blow-off or blow-off. To take advantage of the flood connection, thus, for example, two actuators are provided. Disadvantage of said combination solution, however, is that it is limited or not possible to separate the functions of the blow-off of the flood connection from each other. Compared to conventional solutions with two actuators, that is compared to the above combination solution, it is possible in the internal combustion engine according to the invention, the smaller the two main floods, that is to carry out with smaller flow cross sections or volumes. As a result, a degree of design freedom can be created by which advantages can be realized in certain engine operating ranges, such as, for example, transient operation and the provision of high torques at low engine speeds. However, no disadvantages are to be expected in operating areas with high engine speeds. In the internal combustion engine according to the invention, it is thus possible to separate by the valve elements, the functions of the flood connection and the blow-off, so that a particularly advantageous and needs-based operation can be realized. In addition, it is possible to influence the size of the turbine, in particular its spread, in addition to the function of the flood connection. In particular, compared with the combination solution in the case of the internal combustion engine according to the invention, it is possible to control the functions of blowing off the flood connection independently of one another. As a result, a function separation of the functions blow-off and flood connection can be ensured. As a result, for example, a particularly efficient and thus low-efficiency operation can be realized, so that, for example, the Energiebeziehungsweise fuel consumption of the internal combustion engine can be kept in a very small frame.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das erste Ventilelement ein erstes Ventilteil zum Einstellen der Menge des Abgases und ein erstes Stellglied auf, mittels welchem zum Einstellen der Menge das erste Ventilteil bewegbar ist. Hierdurch kann die die Umgehungsleitung durchströmende Menge des Abgases besonders bedarfsgerecht eingestellt werden, wodurch ein besonders vorteilhafter Betrieb realisierbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, the first valve element on a first valve part for adjusting the amount of exhaust gas and a first actuator, by means of which for adjusting the amount, the first valve member is movable. As a result, the amount flowing through the bypass line of the exhaust gas can be adjusted particularly needs, whereby a particularly advantageous operation can be realized.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Ventilelement wenigstens ein separat von dem ersten Ventilteil ausgebildetes und zusätzlich zu dem ersten Ventilteil vorgesehenes sowie beispielsweise relativ zu dem ersten Ventilteil bewegbares zweites Ventilteil und ein zusätzlich zu dem ersten Stellglied vorgesehenes zweites Stellglied aufweist, mittels welchem zum Umschalten des zweiten Ventilelements das zweite Ventilteil, insbesondere relativ zum ersten Ventilteil, bewegbar ist. Hierdurch lässt sich die zuvor genannte Funktionstrennung schaffen, sodass beispielsweise das erste Ventilteil bewegt werden kann, während eine Bewegung des zweiten Ventilteils unterbleibt und/oder umgekehrt. Somit kann beispielsweise die Flutenverbindung eingestellt werden, während ein Einstellen beziehungsweise verstellen der die Umgehungsleitung durchströmenden Menge des Abgases unterbleibt. In der Folge kann ein besonders bedarfsgerechter Betrieb dargestellt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Ventilteil um eine Schwenkachse verschwenkbar, wodurch die Flutenverbindung und die Menge des die Umgehungsleitung durchströmenden Abgases besonders vorteilhaft eingestellt werden können.A further embodiment is characterized in that the second valve element has at least one second valve part formed separately from the first valve part and provided in addition to the first valve part and movable relative to the first valve part, for example, and a second actuator provided in addition to the first actuator which is for switching the second valve element, the second valve member, in particular relative to the first valve member, movable. As a result, the aforementioned separation of functions can be created so that, for example, the first valve part can be moved, while a movement of the second valve part is omitted and / or vice versa. Thus, for example, the flood connection can be adjusted while no adjustment or adjustment of the amount flowing through the bypass line of the exhaust gas. As a result, a particularly needs-based operation can be displayed. In a further embodiment of the invention, the second valve member is pivotable about a pivot axis, whereby the flood connection and the amount of exhaust gas flowing through the bypass line can be adjusted particularly advantageous.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das zweite Ventilelement einen ersten Ventilbereich mit zwei Kanälen und einer Trennwand auf, wobei in dem ersten Zustand ein erster der Kanäle fluidisch mit dem ersten Abgasleitungselement und der zweite Kanal fluidisch mit dem zweiten Abgasleitungselement verbunden ist. Dabei sind die Kanäle fluidisch mit dem dritten Abgasleitungselement verbunden, und die Hauptflutenverbindung ist mittels der die Kanäle voneinander trennenden Trennwand geschlossen.In a further embodiment of the invention, the second valve element has a first valve region with two channels and a partition wall, wherein in the first state, a first of the channels is fluidly connected to the first exhaust pipe element and the second channel fluidly connected to the second exhaust pipe element. The channels are fluidly connected to the third exhaust pipe element, and the Hauptflutenverbindung is closed by means of the channels separating the partition wall.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das zweite Ventilelement einen zweiten Ventilbereich auf, mittels welchem in dem zweiten Zustand die Hauptflutenverbindung geschlossen, das heißt fluidisch versperrt und das dritte Abgasleitungselement von dem ersten und zweiten Abgasleitungselement getrennt ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the second valve element has a second valve region, by means of which, in the second state, the main flow connection is closed, that is, fluidically blocked, and the third Exhaust line element is separated from the first and second exhaust pipe element.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das zweite Ventilelement einen dritten Ventilbereich aufweist, mittels welchem in dem dritten Zustand die Hauptflutenverbindung über einen Verbindungskanal freigegeben und das dritte Abgasleitungselement von dem ersten und zweiten Abgasleitungselement getrennt ist.As further particularly advantageous, it has been shown, when the second valve element has a third valve region, by means of which in the third state, the main flow connection released via a connecting channel and the third exhaust pipe element is separated from the first and second exhaust pipe element.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Ventilelement einen vierten Ventilbereich mit zwei weiteren Kanälen aufweist, wobei im vierten Zustand ein erster der weiteren Kanäle fluidisch mit dem ersten Abgasleitungselement, der zweite weitere Kanal fluidisch mit dem zweiten Abgasleitungselement verbunden ist und die weiteren Kanäle über die Hauptflutenverbindung mittels eines Verbindungskanals fluidisch miteinander verbunden sind. Ferner sind in dem vierten Zustand die weiteren Kanäle fluidisch mit dem dritten Abgasleitungselement verbunden.A further embodiment is characterized in that the second valve element has a fourth valve region with two further channels, wherein in the fourth state a first of the further channels is fluidically connected to the first exhaust pipe element, the second further channel is fluidically connected to the second exhaust pipe element and the others Channels are fluidly interconnected via the main flooding connection by means of a connection channel. Furthermore, in the fourth state, the further channels are fluidically connected to the third exhaust pipe element.

Zumindest einer der Ventilbereiche ist beispielsweise durch das zuvor genannte zweite Ventilteil gebildet, wobei mittels der Ventilbereiche die unterschiedlichen Zustände auf besonders einfache und bedarfsgerechte Weise eingestellt werden können. In der Folge kann ein besonders effizienter und effektiver Betrieb dargestellt werden.At least one of the valve areas is formed for example by the aforementioned second valve part, wherein the different states can be adjusted in a particularly simple and needs-based manner by means of the valve areas. As a result, a particularly efficient and effective operation can be represented.

Dabei hat es sich schließlich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Ventilbereiche, insbesondere translatorisch, bewegbar sind, insbesondere relativ zu einem Gehäuse des zweiten Ventilelements, wodurch das zweite Ventilelement zwischen den Zuständen umschaltbar ist.It has finally shown to be particularly advantageous if the valve areas, in particular translationally, are movable, in particular relative to a housing of the second valve element, whereby the second valve element is switchable between the states.

Zur Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine. Dabei sind Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.The invention also includes a motor vehicle with an internal combustion engine according to the invention. Advantages and advantageous embodiments of the internal combustion engine according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the motor vehicle according to the invention and vice versa.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine;
  • 2 ausschnittsweise eine schematisch Schnittansicht eines Ventilelements der Verbrennungskraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform; und
  • 3 ausschnittsweise eine schematisch Schnittansicht des Ventilelements gemäß einer zweiten Ausführungsform.
The drawing shows in:
  • 1 a schematic representation of an internal combustion engine according to the invention;
  • 2 a schematic sectional view of a valve element of the internal combustion engine according to a first embodiment; and
  • 3 a fragmentary sectional view of the valve element according to a second embodiment.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Verbrennungskraftmaschine 10 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ein beispielsweise als Zylindergehäuse, insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildetes Motorgehäuse 12 auf, durch welches Brennräume in Form von Zylindern 14 und 16 gebildet sind. Die Zylinder 14 gehören zu einer ersten Gruppe beziehungsweise bilden eine erste Gruppe an Zylindern, welche die Zylinder 16 zu einer zweiten Gruppe an Zylindern gehören beziehungsweise eine zweite Gruppe an Zylindern bilden. Die erste Gruppe wird auch als erster Teil bezeichnet, während die zweite Gruppe auch als zweiter Teil der Zylinder 14 und 16 bezeichnet wird. 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 10 for a motor vehicle, in particular for a motor vehicle such as a passenger car. The internal combustion engine 10 has a motor housing designed, for example, as a cylinder housing, in particular as a cylinder crankcase 12 through, through which combustion chambers in the form of cylinders 14 and 16 are formed. The cylinders 14 belong to a first group or form a first group of cylinders, which are the cylinders 16 belong to a second group of cylinders or form a second group of cylinders. The first group is also called the first part, while the second group is also called the second part of the cylinder 14 and 16 referred to as.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist einen zumindest von Luft durchströmbaren Ansaugtrakt 18 auf, mittels welchem beispielsweise die den Ansaugtrakt 18 durchströmende Luft zu den insbesondere in die Zylinder 14 und 16 geführt wird. Dabei ist in dem Ansaugtrakt 18 der Luftfilter 20 zum Filtern der Luft angeordnet. Außerdem ist in dem Ansaugtrakt 18 eine beispielsweise als Drosselklappe 22 ausgebildete Ventileinrichtung angeordnet, mittels welcher eine in die Zylinder 14 und 16 einströmende Menge der den Ansaugtrakt 18 durchströmenden Luft einstellbar ist.The internal combustion engine 10 has an at least air-permeable intake tract 18 on, by means of which, for example, the intake tract 18 flowing air to the particular in the cylinder 14 and 16 to be led. It is in the intake 18 the air filter 20 arranged to filter the air. In addition, in the intake tract 18 for example, as a throttle 22 formed valve means arranged by means of which a in the cylinder 14 and 16 inflowing amount of the intake tract 18 flowing air is adjustable.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ferner wenigstens einen Abgasturbolader 24 auf, welcher einen in dem Ansaugtrakt 18 angeordneten Verdichter 26 mit wenigstens einem Verdichterrad 28 aufweist. Mittels des Verdichterrads 28 wird die den Ansaugtrakt 18 durchströmende Luft verdichtet. Hierdurch wird die Luft erwärmt. Um einem besonders hohen Aufladegrad zu realisieren, ist in dem Ansaugtrakt 18 stromab des Verdichters 26 ein Ladeluftkühler 30 angeordnet, mittels welchem die verdichtete und dadurch erwärmte Luft gekühlt wird, bevor die verdichtete Luft in die Zylinder 14 und 16 einströmt.The internal combustion engine 10 further comprises at least one exhaust gas turbocharger 24 on, which one in the intake tract 18 arranged compressor 26 with at least one compressor wheel 28 having. By means of the compressor wheel 28 becomes the intake tract 18 compressed air flowing through. As a result, the air is heated. In order to realize a particularly high degree of supercharging, is in the intake 18 downstream of the compressor 26 a charge air cooler 30 arranged, by means of which the compressed and thus heated air is cooled before the compressed air into the cylinder 14 and 16 flows.

In einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 werden den Zylindern 14 und 16 die Luft und ein insbesondere flüssiger Kraftstoff zugeführt, welcher beispielsweise in die Zylinder 14 und 16 direkt eingespritzt wird. Hierdurch entsteht im jeweiligen Zylinder 14 beziehungsweise 16 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches, insbesondere durch Fremdzündung, gezündet und in der Folge verbrannt wird. Daraus resultiert Abgas der Verbrennungskraftmaschine 10, welche einen von dem Abgas durchströmbaren Abgastrakt 32 aufweist. Mittels des Abgastrakts 32 wird das Abgas aus den Zylindern 14 und 16 abgeführt. Der Abgasturbolader 24 weist dabei eine in dem Abgastrakt 32 angeordnete Turbine 34 mit einem Turbinengehäuse 36 auf. Das Turbinengehäuse 36 weist eine erste Flut 38, eine zweite Flut 40 und eine dritte Flut 42 auf, wobei die Fluten 38 und 40 Hauptfluten der Turbine 34 sind. Die Flut 42 ist eine Nebenflut der Turbine 34.In a fired operation of the internal combustion engine 10 be the cylinders 14 and 16 the air and a particular liquid fuel supplied, which for example in the cylinder 14 and 16 injected directly. This results in the respective cylinder 14 respectively 16 a fuel-air mixture, which, in particular by spark ignition, ignited and is burned in the sequence. This results in exhaust gas of the internal combustion engine 10 , which comprises an exhaust gas tract through which the exhaust gas can flow 32 having. By means of the exhaust tract 32 is the exhaust from the cylinders 14 and 16 dissipated. The turbocharger 24 has one in the exhaust system 32 arranged turbine 34 with a turbine housing 36 on. The turbine housing 36 indicates a first flood 38 , a second flood 40 and a third flood 42 on, with the floods 38 and 40 Main floods of the turbine 34 are. The flood 42 is a tributary of the turbine 34 ,

Aus 1 ist erkennbar, dass der Abgastrakt 32 ein der ersten Flut 38 zugeordnetes und in die erste Flut 38 mündendes und dabei mit der ersten Flut 38 fluidisch verbundenes erstes Abgasleitungselement 44 aufweist. Außerdem umfasst der Abgastrakt 32 ein zweites Abgasleitungselement 46, welches der zweiten Flut 40 zugeordnet ist und dabei in die zweite Flut 40 mündet und fluidisch mit der zweiten Flut 40 verbunden ist. Außerdem ist ein drittes Abgasleitungselement 48 des Abgastrakts 32 vorgesehen, wobei das dritte Abgasleitungselement 48 der dritten Flut 42 zugeordnet ist und dabei in die dritte Flut 42 mündet und fluidisch mit der dritten Flut 42 verbunden ist. Die Abgasleitungselemente 44, 46 und 48 werden auch als Fluten oder Abgasfluten bezeichnet.Out 1 is recognizable that the exhaust tract 32 one of the first tides 38 assigned and in the first tide 38 opening and thereby with the first tide 38 fluidly connected first exhaust pipe element 44 having. In addition, the exhaust tract includes 32 a second exhaust pipe element 46 , that of the second flood 40 is assigned while doing the second tide 40 flows and fluidly with the second tide 40 connected is. In addition, a third exhaust pipe element 48 the exhaust tract 32 provided, wherein the third exhaust pipe element 48 the third flood 42 is assigned while doing the third tide 42 flows and fluidly with the third flood 42 connected is. The exhaust pipe elements 44 . 46 and 48 are also referred to as floods or flue gases.

Das Turbinengehäuse 36 weist einen Aufnahmeraum 52 auf, in welchen die Fluten 38, 40 und 42 münden. Die Fluten 38, 40 und 42 sind von Abgas durchströmbar und dienen dazu, dass die Fluten 38, 40 und 42 durchströmende Abgas in den Aufnahmeraum 52 zu leiten. Die Turbine 34 weist dabei ein Turbinenrad 50 auf, welches drehbar in dem Aufnahmeraum 52 angeordnet ist. Somit ist das Turbinenrad 50 um eine Drehachse relativ zu dem Turbinengehäuse 36 drehbar. Das über die Fluten 38, 40 und 42 in den Aufnahmeraum 52 eingeleitete Abgas kann das Turbinenrad 50 anströmen und dadurch antreiben, wodurch das Turbinenrad 50 um die Drehachse gedreht wird. Die Fluten 38, 40 und 42 sind dabei Spiralkanäle, welche sich in Umfangsrichtung des Turbinenrads 50 über dessen Umfang zumindest im Wesentlichen spiralförmig erstrecken.The turbine housing 36 has a recording room 52 on, in which the floods 38 . 40 and 42 lead. The floods 38 . 40 and 42 are traversed by exhaust gas and serve to flood the 38 . 40 and 42 flowing exhaust gas into the receiving space 52 to lead. The turbine 34 has a turbine wheel 50 which rotates in the receiving space 52 is arranged. Thus, the turbine wheel 50 about an axis of rotation relative to the turbine housing 36 rotatable. That over the floods 38 . 40 and 42 in the recording room 52 introduced exhaust gas may be the turbine wheel 50 flow and thereby drive, causing the turbine wheel 50 is rotated about the axis of rotation. The floods 38 . 40 and 42 are spiral channels, which are in the circumferential direction of the turbine wheel 50 extend over the circumference at least substantially spiral.

Das Turbinenrad 50 und das Verdichterrad 28 sind Bestandteile eines Rotors 54 des Abgasturboladers 24. Der Rotor 54 umfasst dabei auch eine Welle 56, welche drehfest mit dem Verdichterrad 28 und mit dem Turbinenrand 50 verbunden ist. Dadurch, dass das Turbinenrad 50 von dem Abgas angetrieben wird, wird das Verdichterrad 28 über die Welle 56 von dem Turbinenrad 50 angetrieben. Hierdurch wird mittels des Verdichterrads 28 die den Ansaugtrakt 18 durchströmende Luft verdichtet, wodurch im Abgas enthaltene Energie zum Verdichten der Luft genutzt wird.The turbine wheel 50 and the compressor wheel 28 are components of a rotor 54 the exhaust gas turbocharger 24 , The rotor 54 also includes a wave 56 , which rotatably with the compressor wheel 28 and with the turbine edge 50 connected is. Because of the turbine wheel 50 is driven by the exhaust gas, the compressor wheel 28 over the wave 56 from the turbine wheel 50 driven. As a result, by means of the compressor wheel 28 the intake tract 18 compressed air flowing through, whereby the energy contained in the exhaust gas is used to compress the air.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ferner eine Umgehungseinrichtung 58 auf, welche wenigstens eine Umgehungsleitung 60 aufweist. Über die Umgehungsleitung 60 ist das Turbinenrad 50 von zumindest einem Teil des Abgases aus den Brennräumen (Zylindern 14 und 16) zu umgehen. Dies bedeutet, dass das die Umgehungsleitung 60 durchströmende Abgas das Turbinenrad 50 nicht antreibt, sondern an dem Turbinenrad 50 vorbeigeleitet wird. Die Umgehungsleitung 60 ist dabei an wenigstens einer ersten Verbindungsstelle und an wenigstens einer zweiten Verbindungsstelle fluidisch mit dem Abgastrakt 32 verbunden, wobei die erste Verbindungsstelle stromauf des Turbinenrads 50 und die zweite Verbindungsstelle stromab des Turbinenrads 50 angeordnet ist.The internal combustion engine 10 also has a bypass device 58 on which at least one bypass line 60 having. About the bypass 60 is the turbine wheel 50 of at least part of the exhaust gas from the combustion chambers (cylinders 14 and 16 ) to get around. This means that the bypass line 60 exhaust gas flowing through the turbine wheel 50 does not drive, but on the turbine wheel 50 is bypassed. The bypass line 60 is at least a first connection point and at least one second connection point fluidly with the exhaust gas tract 32 connected, wherein the first connection point upstream of the turbine wheel 50 and the second connection point downstream of the turbine wheel 50 is arranged.

In dem Abgastrakt 32 ist ferner wenigstens eine Abgasnachbehandlungseinrichtung 62 angeordnet, mittels welcher das Abgas nachbehandelt werden kann. Dabei ist die Abgasnachbehandlungseinrichtung 62 stromab der zweiten Verbindungsstelle angeordnet. Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst außerdem eine Ventileinrichtung 64, welche ein erstes Ventilelement 66 und ein zweites Ventilelement 68 aufweist. Das jeweilige Ventilelement 66 beziehungsweise 68 wird auch als Stellorgan bezeichnet. Das erste Ventilelement 66 wird auch als Wastegate bezeichnet, da es genutzt wird, um eine die Umgehungsleitung 60 durchströmende und somit das Turbinenrad 50 umgehende Menge des Abgases zu stellen. Dieses Umgehen des Turbinenrads 50 wird auch als Abblasen oder Abblasung bezeichnet, sodass die Umgehungsleitung 60 und das Wastegate zur Abblasung verwendet werden.In the exhaust tract 32 is at least one exhaust aftertreatment device 62 arranged, by means of which the exhaust gas can be post-treated. In this case, the exhaust gas aftertreatment device 62 arranged downstream of the second connection point. The internal combustion engine 10 also includes a valve device 64 which is a first valve element 66 and a second valve element 68 having. The respective valve element 66 respectively 68 is also referred to as an actuator. The first valve element 66 is also referred to as wastegate, as it is used to a the bypass line 60 flowing through and thus the turbine wheel 50 to provide immediate amount of the exhaust gas. This bypassing of the turbine wheel 50 is also referred to as blow off or blow off, so that the bypass line 60 and the wastegate can be used for blow off.

Wie aus 1 erkennbar ist, ist die Umgehungsleitung 60 über das erste Ventilelement 66 fluidisch mit den Abgasleitungselementen 44 und 46 verbunden, sodass beispielsweise Abas aus zumindest einem der Zylinder 16 und Abgas aus zumindest einem der Zylinder 14 über das Ventilelement 66 in die Umgehungsleitung 60 einströmen kann. Somit ist mittels des ersten Ventilelements 66 die die Umgehungsleitung 60 durchströmende Menge des Abgases aus den Abgasleitungselementen 44 und 46 einstellbar.How out 1 Recognizable is the bypass line 60 over the first valve element 66 fluidic with the exhaust pipe elements 44 and 46 connected, so for example Abas from at least one of the cylinder 16 and exhaust from at least one of the cylinders 14 over the valve element 66 into the bypass 60 can flow in. Thus, by means of the first valve element 66 the the bypass line 60 flowing amount of the exhaust gas from the exhaust pipe elements 44 and 46 adjustable.

Während des befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 fördern die Zylinder 14 ihr Abgas in das Abgasleitungselement 44, nicht jedoch in das Abgasleitungselement 46, sodass die Zylinder 14 zu dem Abgasleitungselement 44 zusammengeführt sind. Während des befeuerten Betriebs fördern die Zylinder 16 ihr Abgas in das Abgasleitungselement 46, nicht jedoch in das Abgasleitungselement 44, sodass die Zylinder 16 zu dem Abgasleitungselement 46 zusammengeführt sind. Dabei kann zumindest ein Teil des Abgases aus zumindest einem der Zylinder 14 und zumindest ein Teil des Abgases aus zumindest einem der Zylinder 16 abgezweigt und über das erste Ventilelement 66 in die Umgehungsleitung 60 eingeleitet werden, sodass das die Umgehungsleitung 60 durchströmende Abgas beispielsweise sowohl aus wenigstens einem der Zylinder 14 als aus wenigstens einem der Zylinder 16 stammt.During the fired operation of the internal combustion engine 10 promote the cylinders 14 their exhaust gas in the exhaust pipe element 44 but not in the exhaust pipe element 46 so the cylinders 14 to the exhaust pipe member 44 are merged. During the fired operation the cylinders promote 16 their exhaust gas in the exhaust pipe element 46 but not in that Exhaust pipe element 44 so the cylinders 16 to the exhaust pipe member 46 are merged. In this case, at least a part of the exhaust gas from at least one of the cylinders 14 and at least a portion of the exhaust gas from at least one of the cylinders 16 branched off and over the first valve element 66 into the bypass 60 be initiated so that the the bypass line 60 flowing exhaust gas, for example, from at least one of the cylinders 14 as from at least one of the cylinders 16 comes.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb realisieren zu können, ist das zweite Ventilelement 68 fluidisch mit den Abgasleitungselementen 44 und 46 verbunden. Außerdem weist das zweite Ventilelement 68, wie besonders gut aus einer Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, wenigstens eine Hauptflutenverbindung 70 auf, über welche die Abgasleitungselemente 44 und 46 und somit beispielsweise die Hauptfluten fluidisch miteinander verbindbar sind. Wie ebenfalls besonders gut in Zusammenschau mit 2 erkennbar ist, ist das zweite Ventilelement 68 zwischen einem ersten Zustand, einem zweiten Zustand, einem dritten Zustand und einem vierten Zustand umschaltbar. In dem ersten Zustand ist das dritte Abgasleitungselement 48 über das zweite Ventilelement 68 mit den Abgasleitungselementen 44 und 46 fluidisch verbunden und dadurch mit Abgas aus den Abgasleitungselementen 44 und 46 versorgbar, während die Hauptflutenverbindung 70 geschlossen beziehungsweise versperrt ist. Hierdurch wird beispielsweise zumindest ein jeweiliger Teil des die jeweiligen Abgasleitungselementen 44 und 46 durchströmenden Abgases aus den Abgasleitungselementen 44 und 46 abgezweigt und über das zweite Ventilelement 68 in das dritte Abgasleitungselement 48 beziehungsweise in die Nebenflut eingeleitet. Dabei ist eine Flutenverbindung der Hauptfluten getrennt beziehungsweise unterbrochen, da die Hauptflutenverbindung 70 versperrt ist. Hierdurch kann beispielsweise eine Stoßaufladung beziehungsweise ein Stoßaufladebetrieb dargestellt werden. In dem zweiten Zustand ist die Hauptflutenverbindung 70 geschlossen, und das dritte Abgasleitungselement 48 ist mittels des zweiten Ventilelements 68 von den Abgasleitungselementen 44 und 46 getrennt. Ist somit in dem ersten Zustand die Nebenflut zugeschaltet beziehungsweise aktiviert, ist in dem zweiten Zustand die Nebenflut deaktiviert beziehungsweise abgeschaltet. Sowohl in dem ersten Zustand als auch in dem zweiten Zustand ist eine Flutenverbindung der Hauptfluten unterbrochen.In order to be able to realize a particularly advantageous operation, the second valve element 68 fluidic with the exhaust pipe elements 44 and 46 connected. In addition, the second valve element 68 how very good from a synopsis with 2 it can be seen, at least one Hauptflutenverbindung 70 on, over which the exhaust pipe elements 44 and 46 and thus, for example, the main floods are fluidically connectable to each other. Like also very good in synopsis with 2 is recognizable, is the second valve element 68 switchable between a first state, a second state, a third state and a fourth state. In the first state, the third exhaust pipe element 48 over the second valve element 68 with the exhaust pipe elements 44 and 46 fluidly connected and thereby with exhaust gas from the exhaust pipe elements 44 and 46 serviceable while the main flood connection 70 closed or locked. As a result, for example, at least one respective part of the respective exhaust pipe elements 44 and 46 flowing exhaust gas from the exhaust pipe elements 44 and 46 branched off and over the second valve element 68 in the third exhaust pipe element 48 or introduced into the tributary. In this case, a flood connection of the main floods is disconnected or interrupted, since the main flood connection 70 is locked. As a result, for example, a shock charging or a shock charging operation can be represented. In the second state, the main flood connection 70 closed, and the third exhaust pipe element 48 is by means of the second valve element 68 from the exhaust pipe elements 44 and 46 separated. Thus, if in the first state, the secondary flow is switched on or activated, the secondary flow is deactivated or switched off in the second state. Both in the first state and in the second state, a flood connection of the main floods is interrupted.

In dem dritten Zustand ist das dritte Abgasleitungselement 48 mittels des zweiten Ventilelements 68 von den Abgasleitungselementen 44 und 46 getrennt, wodurch die Nebenflut abgeschaltet ist. Die Hauptflutenverbindung 70 jedoch ist freigegeben, sodass die Abgasleitungselemente 44 und 46 über das zweite Ventilelement 68, insbesondere in dem Ventilelement 68, fluidisch miteinander verbunden sind. Somit ist in dem dritten Zustand eine Flutenverbindung der Hauptfluten aktiviert beziehungsweise eingestellt, sodass beispielsweise eine Stauaufladung beziehungsweise ein Stauaufladebetrieb realisierst ist.In the third state, the third exhaust pipe element 48 by means of the second valve element 68 from the exhaust pipe elements 44 and 46 separated, whereby the tributary is switched off. The main flood connection 70 however, it is released so that the exhaust pipe elements 44 and 46 over the second valve element 68 , in particular in the valve element 68 , are fluidly interconnected. Thus, in the third state, a flood connection of the main floods is activated or set, so that, for example, a congestion charging or a congestion charging operation is realized.

In dem vierten Zustand ist das dritte Abgasleitungselement 48 über das zweite Ventilelement 68 mit den Abgasleitungselementen 44 und 46 fluidisch verbunden und dadurch mit Abgas aus den Abgasleitungselementen 44 und 46 versorgbar, während die Hauptflutenverbindung 70 freigegeben ist, sodass die Abgasleitungselemente 44 und 46 über das zweite Ventilelement 68, insbesondere in dem Ventilelement 68, fluidisch miteinander verbunden sind. Somit ist die Flutenverbindung der Hauptfluten in dem vierten Zustand eingestellt beziehungsweise aktiviert.In the fourth state, the third exhaust pipe element 48 over the second valve element 68 with the exhaust pipe elements 44 and 46 fluidly connected and thereby with exhaust gas from the exhaust pipe elements 44 and 46 serviceable while the main flood connection 70 is released so that the exhaust pipe elements 44 and 46 over the second valve element 68 , in particular in the valve element 68 , are fluidly interconnected. Thus, the flood connection of the main floods in the fourth state is set or activated.

2 zeigt eine erste Ausführungsform des zweiten Ventilelements 68. Das zweite Ventilelement 68 weist beispielsweise ein Ventilgehäuse 72 mit einem ersten Anschluss 74, einem zweiten Anschluss 76 und einem dritten Anschluss 78 auf. Über den Anschluss 74 ist das Ventilelement 68 beispielsweise mit dem Abgasleitungselement 44 und somit mit der ersten Flut 38 fluidisch verbunden, welche auch als erste Hauptflut bezeichnet wird. Über den Anschluss 76 ist beispielsweise das Ventilelement 68 fluidisch mit dem Abgasleitungselement 46 und somit mit der zweiten Flut 40 verbunden, welche auch als zweite Hauptflut bezeichnet wird. Über den Anschluss 78 ist beispielsweise das Ventilelement 68 fluidisch mit dem dritten Abgasleitungselement 48 und somit mit der Nebenflut verbunden. 2 shows a first embodiment of the second valve element 68 , The second valve element 68 has, for example, a valve housing 72 with a first connection 74 , a second connection 76 and a third port 78 on. About the connection 74 is the valve element 68 for example, with the exhaust pipe element 44 and thus with the first flood 38 fluidly connected, which is also referred to as the first major flood. About the connection 76 is for example the valve element 68 fluidly with the exhaust pipe element 46 and thus with the second flood 40 connected, which is also referred to as the second major flood. About the connection 78 is for example the valve element 68 fluidic with the third exhaust pipe element 48 and thus connected with the tributary.

Das Ventilelement 68 weist dabei vier Ventilbereiche 79, 80, 82 und 84 auf, welche beispielsweise jeweilige Ventilteile des Ventilelements 68 sind. Die Ventilbereiche 79, 80, 82 und 84 sind, insbesondere relativ zu dem Ventilgehäuse 72, translatorisch bewegbar, um dadurch das Ventilelement 68 zwischen den vier Zuständen umzuschalten. Dabei veranschaulichen in 2 Doppelpfeile 86 die Bewegung beziehungsweise Bewegbarkeit der Ventilbereiche 79, 80, 82 und 84 relativ zu dem Ventilgehäuse 72. Die Ventilbereiche 79, 80, 82 und 84 werden somit genutzt, um die vier Zustände des Ventilelements 68 zu realisieren. Dabei sind die Ventilteile des Ventilelements 68 beispielsweise separat von einem Ventilteil des Ventilelements 66 ausgebildet und zusätzlich zu dem Ventilteil des Ventilelements 66 vorgesehen, wobei das Ventilteil des Ventilelements 66 auch als weiteres Ventilteil bezeichnet wird. Mittels des weiteren Ventilteils ist beispielsweise die die Umgehungsleitung 60 durchströmende Menge des Abgases einstellbar. Dabei weist das Ventilelement 66 beispielsweise einen ersten Aktor auf, welcher auch als erstes Stellglied bezeichnet wird. Mittels des ersten Aktors ist das weitere Ventilteil bewegbar, um dadurch die Menge des die Umgehungsleitung 60 durchströmenden Abgases einzustellen. Das Ventilelement 68 weist beispielsweise einen zweiten Aktor auf, welcher auch als zweites Stellglied bezeichnet wird. Dabei sind die Ventilteile des Ventilelements 68 beispielsweise mittels des zweiten Aktors bewegbar, um dadurch das Ventilelement 68 zwischen den Zuständen umschalten zu können. Insbesondere ist es möglich, die Aktoren der Ventilelemente 66 und 68 separat beziehungsweise unabhängig voneinander anzusteuern, sodass beispielsweise die Ventilteile der Ventilelemente 66 und 68 relativ zueinander bewegt werden können. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Ventilbereiche 79, 80, 82 und 84 des Ventilelements 68 bewegt werden können, während eine Bewegung eines weiteren Ventilteils des Ventilelements 68 unterbleibt und/oder umgekehrt. Dadurch kann eine Funktionstrennung dargestellt werden, in deren Rahmen die Funktionen der Flutentrennung beziehungsweise Flutenverbindung und der Abblasung getrennt gehalten beziehungsweise getrennt voneinander durchgeführt werden können. Bei der in 2 gezeigten ersten Ausführungsform sind die Ventilteile des Ventilelements 68 translatorisch bewegbar beziehungsweise verschiebbar, insbesondere relativ zu dem Ventilgehäuse 72, wodurch das zweite Ventilelement 68 zwischen den Zuständen umschaltbar ist.The valve element 68 has four valve areas 79 . 80 . 82 and 84 on which, for example, respective valve parts of the valve element 68 are. The valve areas 79 . 80 . 82 and 84 are, in particular relative to the valve housing 72 , translationally movable to thereby the valve element 68 switch between the four states. This illustrate in 2 double arrows 86 the movement or mobility of the valve areas 79 . 80 . 82 and 84 relative to the valve housing 72 , The valve areas 79 . 80 . 82 and 84 are thus used to control the four states of the valve element 68 to realize. In this case, the valve parts of the valve element 68 for example, separately from a valve member of the valve element 66 formed and in addition to the valve member of the valve element 66 provided, wherein the valve member of the valve element 66 Also referred to as another valve part. By means of the further valve part, for example, the bypass line 60 flowing through amount of the exhaust gas adjustable. In this case, the valve element 66 For example, a first actuator, which is also referred to as a first actuator. By means of the first actor is the other Valve part movable, thereby reducing the amount of the bypass line 60 adjust exhaust gas flowing through. The valve element 68 has, for example, a second actuator, which is also referred to as a second actuator. In this case, the valve parts of the valve element 68 For example, by means of the second actuator movable, thereby the valve element 68 to switch between the states. In particular, it is possible, the actuators of the valve elements 66 and 68 to control separately or independently, so that, for example, the valve parts of the valve elements 66 and 68 can be moved relative to each other. This is to be understood in particular that the valve areas 79 . 80 . 82 and 84 of the valve element 68 can be moved while a movement of another valve member of the valve element 68 fails and / or vice versa. As a result, a separation of functions can be represented, within the scope of which the functions of the flood separation or flood connection and the blow-off can be kept separate or carried out separately from one another. At the in 2 shown first embodiment, the valve parts of the valve element 68 translationally movable or displaceable, in particular relative to the valve housing 72 , whereby the second valve element 68 is switchable between the states.

Dabei weist der erste Ventilbereich 79 zwei Kanäle 88 und 90 und eine die Kanäle 88 und 90 voneinander trennende, zwischen den Kanälen 88 und 90 angeordneten Trennwand 92 auf. In dem ersten Zustand ist der Kanal 88 über den Anschluss 74 fluidisch mit dem Abgasleitungselement 44 verbunden, und der zweite Kanal 90 ist über den Anschluss 76 fluidisch mit dem Abgasleitungselement 46 verbunden. Ferner sind die Kanäle 88 und 90 über den Anschluss 78 fluidisch mit dem Abgasleitungselement 48 verbunden. Das Abgas aus den Abgasleitungselementen 44 und 46 kann somit über die Anschlüsse 74 und 76 in die Kanäle 88 und 90 einströmen, die Kanäle 88 und 90 durchströmen und von den Kanälen 88 und 90 in das Abgasleitungselement 48 und weiter in die Nebenflut strömen und die Nebenflut durchströmen. Ferner ist in dem ersten Zustand die Hauptflutenverbindung 70 mittels der die Kanäle 88 und 90 voneinander trennenden Trennwand 92 geschlossen und somit fluidisch versperrt.In this case, the first valve area 79 two channels 88 and 90 and one the channels 88 and 90 separating, between the channels 88 and 90 arranged partition 92 on. In the first state is the channel 88 over the connection 74 fluidly with the exhaust pipe element 44 connected, and the second channel 90 is about the connection 76 fluidly with the exhaust pipe element 46 connected. Further, the channels 88 and 90 over the connection 78 fluidly with the exhaust pipe element 48 connected. The exhaust gas from the exhaust pipe elements 44 and 46 can thus on the connections 74 and 76 into the channels 88 and 90 inflow, the channels 88 and 90 flow through and out of the channels 88 and 90 in the exhaust pipe element 48 and continue to flow into the tributary and flow through the tributary. Further, in the first state, the main flooding connection 70 by means of the channels 88 and 90 separating partition 92 closed and thus fluidly blocked.

In dem zweiten Zustand ist mittels des Ventilbereichs 80 die Hauptflutenverbindung 70 fluidisch versperrt, und das Abgasleitungselement 48 ist von den Abgasleitungselementen 44 und 46 mittels des Ventilbereichs 80 getrennt.In the second state is by means of the valve area 80 the main flood connection 70 fluidly obstructed, and the exhaust pipe element 48 is from the exhaust pipe elements 44 and 46 by means of the valve area 80 separated.

In dem dritten Zustand ist mittels des dritten Ventilbereichs 82 die Hauptflutenverbindung 70 freigegeben, sodass über die Hauptflutenverbindung 70 mittels eines Verbindungskanals 92 die Abgasleitungselemente 44 und 46 und somit die Hauptfluten miteinander verbunden sind. Dabei ist in dem dritten Zustand das dritte Abgasleitungselement 48 mittels des dritten Ventilbereichs 82 von den Abgasleitungselementen 44 und 46 getrennt.In the third state is by means of the third valve area 82 the main flood connection 70 released so that over the main flood connection 70 by means of a connecting channel 92 the exhaust pipe elements 44 and 46 and thus the main floods are interconnected. In this case, in the third state, the third exhaust pipe element 48 by means of the third valve area 82 from the exhaust pipe elements 44 and 46 separated.

Der vierte Ventilbereich 84 weist zwei weitere Kanäle 94 und 96 auf, welche über einen Verbindungskanal 98 des Ventilbereichs 84 fluidisch miteinander verbunden sind. In dem vierten Zustand ist der weitere Kanal 94 fluidisch mit dem Abgasleitungselement 44 verbunden, während der weitere Kanal 96 fluidisch mit dem Abgasleitungselement 46 verbunden ist. Ferner sind in dem vierten Zustand die weiteren Kanäle 94 und 96 über die Hauptflutenverbindung 70 fluidisch miteinander verbunden, da beispielsweise in dem vierten Zustand der Verbindungskanal 98 in der Hauptflutenverbindung 70 angeordnet ist. Außerdem sind in dem vierten Zustand die weiteren Kanäle 94 und 96 fluidisch mit dem dritten Abgasleitungselement 48 verbunden, sodass in dem vierten Zustand das Abgasleitungselement 48 über die weiteren Kanäle 94 und 96 mit den Abgasleitungselementen 44 und 46 verbunden ist. Dabei veranschaulichen in 2 nicht mit Bezugszeichen versehene Pfeile das den jeweiligen Ventilbereich 79, 80, 82 und 84 durchströmende Abgas.The fourth valve area 84 has two more channels 94 and 96 on, which via a connection channel 98 of the valve area 84 fluidly connected to each other. In the fourth state is the further channel 94 fluidly with the exhaust pipe element 44 connected while the other channel 96 fluidly with the exhaust pipe element 46 connected is. Further, in the fourth state, the other channels 94 and 96 over the main flood connection 70 fluidly connected to each other, since, for example, in the fourth state of the connecting channel 98 in the main flood connection 70 is arranged. In addition, in the fourth state, the other channels 94 and 96 fluidic with the third exhaust pipe element 48 connected, so that in the fourth state, the exhaust pipe element 48 over the other channels 94 and 96 with the exhaust pipe elements 44 and 46 connected is. This illustrate in 2 not provided with reference numerals arrows the respective valve area 79 . 80 . 82 and 84 flowing exhaust gas.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform des zweiten Ventilelements 68. Dabei weist das Ventilelement 68 wenigstens ein Ventilteil 100 auf, welches - wie in 3 durch einen Doppelpfeil 102 veranschaulicht ist - um eine Schwenkachse 104 relativ zu dem Ventilgehäuse 72 verschwenkbar ist. 3 zeigt beispielsweise eine Schließstellung des Ventilteils 100, wobei in der Schließstellung mittels des Ventilteils 100 die Hauptflutenverbindung 70 fluidisch versperrt ist. Ferner ist in der Schließstellung mittels des Ventilteils 100 der Anschluss 78 von den Anschlüssen 74 und 76 getrennt, sodass das Abgasleitungselement 48 von den Abgasleitungselementen 44 und 46 fluidisch getrennt wird. Das Ventilteil 100 ist beispielsweise zwischen der Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung relativ zu dem Ventilgehäuse 72 verschwenkbar, wobei die wenigstens eine Offenstellung in 3 durchgestrichelte Linien veranschaulicht ist. In der Offenstellung gibt das Ventilteil 100 beispielsweise sowohl die Hauptflutenverbindung 70 als auch eine fluidische Verbindung des Anschlusses 78 mit den Anschlüssen 74 und 76 frei, sodass in der wenigstens einen Offenstellung beispielsweise sowohl die Hauptflutenverbindung 70 freigeben als auch das Abgasleitungselement 48 mit den Abgasleitungselementen 44 und 46 fluidisch verbunden ist. 3 shows a second embodiment of the second valve element 68 , In this case, the valve element 68 at least one valve part 100 on which - as in 3 by a double arrow 102 is illustrated - about a pivot axis 104 relative to the valve housing 72 is pivotable. 3 shows, for example, a closed position of the valve member 100 , wherein in the closed position by means of the valve member 100 the main flood connection 70 is fluidly locked. Further, in the closed position by means of the valve member 100 the connection 78 from the terminals 74 and 76 separated, so that the exhaust pipe element 48 from the exhaust pipe elements 44 and 46 is fluidically separated. The valve part 100 is for example between the closed position and at least one open position relative to the valve housing 72 pivotable, wherein the at least one open position in 3 dashed lines is illustrated. In the open position gives the valve part 100 for example, both the main flood connection 70 as well as a fluidic connection of the connection 78 with the connections 74 and 76 free, so that in the at least one open position, for example, both the Hauptflutenverbindung 70 release as well as the exhaust pipe element 48 with the exhaust pipe elements 44 and 46 is fluidically connected.

Im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen ist es möglich, die Hauptfluten besonders klein auszuführen, wodurch ein besonders vorteilhafter Stoßaufladebetrieb darstellbar ist. Ferner kann bedarfsgerecht zwischen dem Stoßaufladebetrieb und dem Stauaufladebetrieb umgeschaltet werden. Des Weiteren kann die zuvor genannte Funktionstrennung realisiert werden, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb realisierbar ist.Compared to conventional internal combustion engines, it is possible to make the main floods particularly small, whereby a particularly advantageous shock charging operation can be represented. Furthermore, it can be switched as needed between the shock charging operation and the accumulation charging operation. Furthermore, the aforementioned function separation can be realized, so that a particularly advantageous operation can be realized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1212
Motorgehäusemotor housing
1414
Zylindercylinder
1616
Zylindercylinder
1818
Ansaugtraktintake system
2020
Luftfilterair filter
2222
Drosselklappethrottle
2424
Abgasturboladerturbocharger
2626
Verdichtercompressor
2828
Verdichterradcompressor
3030
LadeluftkühlerIntercooler
3232
Abgastraktexhaust tract
3434
Turbineturbine
3636
Turbinengehäuseturbine housing
3838
erste Flutfirst tide
4040
zweite Flutsecond tide
4242
dritte Flutthird tide
4444
erstes Abgasleitungselementfirst exhaust pipe element
4646
zweites Abgasleitungselementsecond exhaust pipe element
4848
drittes Abgasleitungselementthird exhaust pipe element
5050
Turbinenradturbine
5252
Aufnahmeraumaccommodation space
5454
Rotorrotor
5656
Wellewave
5858
Umgehungseinrichtungbypass means
6060
Umgehungsleitungbypass line
6262
Abgasnachbehandlungseinrichtungexhaust treatment device
6464
Ventileinrichtungvalve means
6666
erstes Ventilelementfirst valve element
6868
zweites Ventilelementsecond valve element
7070
Überströmöffnungoverflow
7272
Ventilgehäusevalve housing
7474
Anschlussconnection
7676
Anschlussconnection
7878
Anschlussconnection

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004055571 A1 [0002]DE 102004055571 A1 [0002]
  • DE 102008020405 A1 [0004]DE 102008020405 A1 [0004]
  • DE 102013002894 A1 [0004]DE 102013002894 A1 [0004]
  • DE 10152803 A1 [0004]DE 10152803 A1 [0004]

Claims (10)

Verbrennungskraftmaschine (10) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem ersten Brennraum (14), mit wenigstens einem zweiten Brennraum (16), mit wenigstens einem von Abgas aus dem ersten Brennraum (14) durchströmbaren ersten Abgasleitungselement (44), mit wenigstens einem von Abgas aus dem zweiten Brennraum (16) durchströmbaren zweiten Abgasleitungselement (46), mit wenigstens einem Abgasturbolader (24), welcher eine Turbine (34) mit einem Turbinengehäuse (36), das eine erste Flut (38), in die das erste Abgasleitungselement (44) mündet, eine zweite Flut (40), in die das zweite Abgasleitungselement (46) mündet und wenigstens eine von Abgas aus den Brennräumen (14, 16) durchströmbare dritte Flut (42) aufweist, und ein drehbar in dem Turbinengehäuse (36) aufgenommenes Turbinenrad (50) umfasst, mit einer Umgehungseinrichtung (58), welche wenigstens eine von Abgas aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) durchströmbare Umgehungsleitung (60) aufweist, über welche das Turbinenrad (50) von zumindest einem Teil des Abgases aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) zu umgehen ist, mit einer Ventileinrichtung (64), welche ein erstes Ventilelement (66), mittels welchem eine Menge des die Umgehungsleitung (60) durchströmenden und das Turbinenrad (50) umgehenden Abgases aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) einstellbar ist, und ein zweites Ventilelement (68) umfasst, und mit einem dritten Abgasleitungselement (48), welches in die dritte Flut (42) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (68) fluidisch mit dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) verbunden ist, wenigstens eine Hauptflutenverbindung (70) aufweist, über welche das erste und zweite Abgasleitungselement (44, 46) in dem zweiten Ventilelement (68) fluidisch miteinander verbindbar sind, und zwischen: - einem ersten Zustand, in welchem das dritte Abgasleitungselement (48) über das zweite Ventilelement (68) mit dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) fluidisch verbunden und dadurch mit Abgas aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) versorgbar ist, während die Hauptflutenverbindung (70) mittels des zweiten Ventilelements (68) geschlossen ist, - einem zweiten Zustand, in welchem die Hauptflutenverbindung (70) geschlossen und das dritte Abgasleitungselement (48) mittels des zweiten Ventilelements (68) von dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) getrennt ist, - einem dritten Zustand, in welchem das dritte Abgasleitungselement (48) mittels des zweiten Ventilelements (68) von dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) getrennt und die Hauptflutenverbindung (70) freigegeben ist, sodass das erste und zweite Abgasleitungselement (44, 46) über das zweite Ventilelement (68) fluidisch miteinander verbunden sind, und - einem vierten Zustand umschaltbar ist, in welchem das dritte Abgasleitungselement (48) über das zweite Ventilelement (68) mit dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) fluidisch verbunden und dadurch mit Abgas aus dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) versorgbar und die Hauptflutenverbindung (70) freigegeben ist, sodass das erste und zweite Abgasleitungselement (44, 46) über das zweite Ventilelement (68) fluidisch miteinander verbunden sind.Internal combustion engine (10) for a motor vehicle, with at least one first combustion chamber (14), with at least one second combustion chamber (16), with at least one of exhaust gas from the first combustion chamber (14) through which the first exhaust gas conduit member (44), with at least one of exhaust gas from the second combustion chamber (16) can be flowed through the second exhaust pipe element (46), with at least one exhaust gas turbocharger (24) having a turbine (34) with a turbine housing (36) having a first flood (38) into which the first exhaust pipe element (44 ), a second flow (40) into which the second exhaust pipe member (46) opens and at least one of exhaust from the combustion chambers (14, 16) through which third flood (42), and a rotatably received in the turbine housing (36) Turbine wheel (50) comprising, with a bypass device (58) which at least one of exhaust gas from the first and second exhaust pipe element (44, 46) through-flowable bypass line (60), via which the turbine wheel (50) is to be bypassed by at least a portion of the exhaust gas from the first and second exhaust conduit members (44, 46), having valve means (64) comprising a first valve member (66) for displacing an amount of the bypass conduit (60 ) and bypassing the turbine wheel (50) is adjustable from the first and second exhaust conduit members (44, 46) and includes a second valve member (68), and a third exhaust conduit member (48) inserted into the third flow (42). characterized in that the second valve member (68) is fluidly connected to the first and second exhaust conduit members (44, 46), at least one main flow connection (70) via which the first and second exhaust conduit members (44, 46) in the second Valve element (68) are fluidically interconnected, and between: - a first state in which the third exhaust pipe element (48) via the second valve element (68) with the first u second exhaust conduit member (44, 46) fluidly coupled thereby to be supplied with exhaust gas from the first and second exhaust conduit members (44, 46) while the main surge connection (70) is closed by the second valve member (68), a second condition wherein the main flow connection (70) is closed and the third exhaust pipe member (48) is separated from the first and second exhaust pipe members (44, 46) by the second valve member (68); a third condition in which the third exhaust pipe member (48) is connected by means of the second valve member (68) is separated from the first and second exhaust conduit members (44, 46) and the main flow connection (70) is released so that the first and second exhaust conduit members (44, 46) are fluidly connected to one another via the second valve member (68); - A fourth state is switchable, in which the third exhaust pipe element (48) via the second valve element (68) with the first and second exhaust line member (44, 46) fluidly and thereby be supplied with exhaust gas from the first and second exhaust conduit members (44, 46) and the Hauptflutenverbindung (70) is released, so that the first and second exhaust pipe element (44, 46) via the second valve element ( 68) are fluidly connected to each other. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilelement (66) ein erstes Ventilteil zum Einstellen der Menge und ein erstes Stellglied aufweist, mittels welchem zum Einstellen der Menge das erste Ventilteil bewegbar ist.Internal combustion engine (10) after Claim 1 characterized in that the first valve member (66) comprises a first valve member for adjusting the quantity and a first actuator by means of which the first valve member is movable for adjusting the amount. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (68) wenigstens ein separat von dem ersten Ventilteil ausgebildetes zweites Ventilteil (79, 80, 82, 84, 100) und ein zusätzlich zu dem ersten Stellglied vorgesehenes zweites Stellglied aufweist, mittels welchem zum Umschalten des zweiten Ventilelements (68) das zweite Ventilteil (79, 80, 82, 84, 100) bewegbar ist.Internal combustion engine (10) after Claim 2 characterized in that the second valve member (68) comprises at least one second valve member (79, 80, 82, 84, 100) formed separately from the first valve member and a second actuator provided in addition to the first actuator by means of which the second actuator is switched Valve element (68), the second valve member (79, 80, 82, 84, 100) is movable. Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilteil (100) um eine Schwenkachse (104) verschwenkbar ist.Internal combustion engine (10) after Claim 3 , characterized in that the second valve part (100) about a pivot axis (104) is pivotable. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (68) einen ersten Ventilbereich (79) mit zwei Kanälen (88, 90) und einer Trennwand (92) aufweist, wobei in dem ersten Zustand: - ein erster der Kanäle (88, 90) fluidisch mit dem ersten Abgasleitungselement (44) verbunden ist; - der zweite Kanal (90) fluidisch mit dem zweiten Abgasleitungselement (46) verbunden ist; - die Kanäle (88, 90) fluidisch mit dem dritten Abgasleitungselement (48) verbunden sind; und - die Hauptflutenverbindung (70) mittels der die Kanäle (88, 90) voneinander trennenden Trennwand (92) geschlossen ist.Internal combustion engine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second valve element (68) has a first valve region (79) with two channels (88, 90) and a partition wall (92), wherein in the first state: - a first of the channels (88, 90) is fluidly connected to the first exhaust conduit member (44); - The second channel (90) is fluidly connected to the second exhaust pipe element (46); - The channels (88, 90) are fluidly connected to the third exhaust pipe element (48); and - the main flooding connection (70) is closed by means of the separating wall (92) separating the channels (88, 90) from each other. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (68) einen zweiten Ventilbereich (80) aufweist, mittels welchem in dem zweiten Zustand die Hauptflutenverbindung (70) geschlossen und das dritte Abgasleitungselement (48) von dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) getrennt ist. Internal combustion engine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second valve element (68) has a second valve region (80), by means of which in the second state the Hauptflutenverbindung (70) closed and the third exhaust pipe element (48) from the first and second exhaust pipe member (44, 46) is separated. Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (68) einen dritten Ventilbereich (82) aufweist, mittels welchem in dem dritten Zustand die Hauptflutenverbindung (70) freigegeben und die ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) über einen Verbindungskanal (92) fluidisch miteinander verbunden sind und das dritte Abgasleitungselement (48) von dem ersten und zweiten Abgasleitungselement (44, 46) getrennt ist.Internal combustion engine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second valve element (68) has a third valve region (82), by means of which in the third state the main flow connection (70) is released and the first and second exhaust pipe elements (44, 46 ) are fluidly connected to one another via a connecting channel (92) and the third exhaust pipe element (48) is separated from the first and second exhaust pipe elements (44, 46). Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventilelement (68) einen vierten Ventilbereich (84) mit zwei weiteren Kanälen (94, 96) aufweist, wobei in dem vierten Zustand: - ein erster der weiteren Kanäle (94, 96) fluidisch mit dem ersten Abgasleitungselement (44) verbunden ist; - der zweite weitere Kanal (96) fluidisch mit dem zweiten Abgasleitungselement (46) verbunden ist; - die weiteren Kanäle (94, 96) über die Hauptflutenverbindung (70) mittels eines Verbindungskanals (98) fluidisch miteinander verbunden sind, und - die weiteren Kanäle (94, 96) fluidisch mit dem dritten Abgasleitungselement (48) verbunden sind.Internal combustion engine (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second valve element (68) has a fourth valve region (84) with two further channels (94, 96), wherein in the fourth state: - a first of the further channels ( 94, 96) is fluidly connected to the first exhaust conduit member (44); - The second further channel (96) is fluidly connected to the second exhaust pipe element (46); - The further channels (94, 96) via the Hauptflutenverbindung (70) by means of a connecting channel (98) are fluidly interconnected, and - the further channels (94, 96) are fluidly connected to the third exhaust pipe element (48). Verbrennungskraftmaschine (10) nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilbereiche (79, 80, 82, 84), insbesondere translatorisch, bewegbar sind, wodurch das zweite Ventilelement (58) zwischen den Zuständen umschaltbar ist.Internal combustion engine (10) after the Claims 5 to 8th , characterized in that the valve regions (79, 80, 82, 84), in particular translationally, are movable, whereby the second valve element (58) is switchable between the states. Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle, with an internal combustion engine (10) according to one of the preceding claims.
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